一种烟沫生物质炭基长效钾肥及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种烟沫生物质炭基长效钾肥及其制备方法，该生物质炭基长效钾肥由以下原料制成：烟沫生物质炭25～35份、硅钙钾镁肥35～45份，氯化钾10～20份，腐植酸钾5～10份、造粒粘结剂5～10份，其余为水；其中，烟沫生物质炭由废弃烟沫经过便携式炭化炉厌氧450℃条件下热裂解1.5～2.5小时后冷却而制成。本发明专利技术具有改善土壤的理化性状和微生物活性、增加土壤固碳潜力的作用和潜力，能增加土壤有机质、土壤阳离子交换量及团粒结构、防止土壤板结，改善土壤的水热条件，有效调整土壤结构，遏制土壤的退化，实现农业生产的良性循环。

Cigarette foam biomass carbon based long-acting potassium fertilizer and preparation method thereof

The invention discloses a tobacco biomass carbon based long-term potassium fertilizer and its preparation method, the biomass carbon based long-term fertilizer is prepared from the following raw materials: Tobacco biomass carbon 25 ~ 35, calcium potassium magnesium fertilizer from 35 to 45, 10 to 20 portions of potassium chloride, potassium humate 5 - 10, 5 binders to 10, the rest of water; the tobacco biomass carbon from tobacco waste by pyrolysis of portable anaerobic carbonization furnace temperature of 450 DEG C for 1.5 to 2.5 hours after the cooling. The invention can improve soil physical and chemical properties and microbial activity, increase the role and potential of carbon sequestration, can increase soil organic matter, soil cation exchange capacity and aggregate structure, prevent soil compaction, improve soil water and heat conditions, effectively adjust the soil structure, curb soil degradation, to achieve a virtuous cycle of agricultural production.

【技术实现步骤摘要】
一种烟沫生物质炭基长效钾肥及其制备方法
本专利技术属于肥料
，具体涉及一种烟沫生物质炭基长效钾肥及其制备方法。
技术介绍
钾是作物生长所必须的营养元素之一，土壤中钾素长期供应(投入)不足将影响作物正常生长、产量提高，以及品质的改善。尤其是蔬菜类作物，需钾量位居三要素之首。悠久的农耕历史使我国主要的耕地长期处于极度贫瘩状态，只有通过施肥来补充养分。而长期以来人们普遍重视氮、磷肥而忽视钾肥，随着农业生产水平的提高，有机肥投入的减少，无机氮和磷肥投入量呈增加趋势，从而大量消耗了土壤中的各种营养物质，在越来越多的地区出现了土壤营养严重失衡状态。突出的表现主要是氮素明显偏多，有效磷含量普遍上升，有效钾含量迅速下降，中量元素硅，钙、镁、硫出现不同程度的缺乏现象，微量元素铁、锌、硒、锰、硼、钼、铜等区域失衡。土壤营养状况不平衡，直接影响农产品的产量和质量，而根据土壤营养缺乏的新特点补充相应的营养元素，力争保持土壤的营养平衡，成为目前农业优质高产的关键，农业生产缺钾已成为较严重的问题。我国又是一个严重缺钾的国家，国内巨大的钾肥需求主要依靠进口来满足,给我国钾肥企业和用户带来很大风险。传统生产钾肥的主要原料是我国缺乏的水溶性钾盐资源，因此早期国内所需的钾肥主要依靠进口，主要是氯化钾和硫酸钾，均属于化学肥料，这些钾肥为水溶性速效肥，其特点是养分浓度高(K2O50～60％)、肥效快，但这种肥料不仅易流失、利用率低，而且其化学特性会破坏土壤结构，造成土地板结，氯化钾还会影响多种农产品的品质。硅钙钾镁肥中钾的含量低于氯化钾或硫酸钾等纯钾肥，而随着土壤中中量元素如镁、钙等需求的不断增加，因为补充了钙、镁元素，肥效要优于单纯钾肥。生物炭是由生物质在缺氧条件下经热解炭化生成的高度芳香化的固态物质，其独特的理化性质使其具有较高的稳定性以及一定的吸附和阳离子交换能力(CEC)，同时还兼有使用成本低、技术原理简单、环境友好性突出等特点，生物炭材料来源广泛，农林废弃物、城市废弃物、庭院垃圾等都可作为制备生物炭的原材料。生物炭的环境功能主要取决于其理化特性。由于制备生物炭的原材料和工艺条件(如温度、粒度、炭化时间等)不同，获得生物炭的性质存在很大差异，且温度和原材料的影响比较重要。据报道，生物炭含碳丰富，具有芳香化稳定结构，当其施入土壤后难以被微生物所降解，因此能够长期得以存留于土壤中并成为土壤有机碳的一部分。对于生物质炭全氮、全磷、全钾含量和阳离子交换量与制备生物炭的原材料不同有关，因为生物炭中营养元素的含量和其来源物料中的元素含量呈直线相关。不同材质生物质炭比表面积和总孔容积均有较大差异，其的孔隙结构发达程度不同，吸附能力不同。合理利用农业废弃物一方面可以解决废弃物任意排放造成的环境污染，与化肥进行复合，变废为宝，通过还田可以有效改良土壤，提高肥料利用率，同时起到保护环境的作用，促进农业的可持续发展。在当前的农业生产中，由于长期施用速效化肥，尤其是大量使用氮肥，加之施肥比例失调，土壤缺钾严重，导致农产品的品质下降，农业生产效益降低。烟沫生物质炭基长效钾肥，可以补充土壤中的硅、钾、钙、镁等多种营养元素，能够促进农业优质高产，防治高浓度养分流失，提高钾肥利用效率。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种烟沫生物质炭基长效钾肥极其制备方法，以解决目前农业生产中由于长期使用速效化肥，导致土壤缺钾严重，农产品的品质下降，农业生产效益降低的问题。本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术的一种烟沫生物质炭基长效钾肥是这样的：按照重量份计算，该生物质炭基长效钾肥由以下原料制成：烟沫生物质炭25～35份、硅钙钾镁肥35～45份，氯化钾10～20份，腐植酸钾5～10份、造粒粘结剂5～10份，其余为水；其中，烟沫生物质炭由废弃烟沫经过便携式炭化炉厌氧450℃条件下热裂解1.5～2.5小时后冷却而制成。其中，所述硅钙钾镁肥是利用石灰石、钾长石、氧化镁和稀土在高温条件(温度范围为1200～1600℃)下煅烧而成。所述造粒粘结剂为碱木质素、木醋液中的一种或两种组合。该烟沫生物质炭基长效钾肥的制备方法，包括以下步骤：步骤1：将烟沫生物质炭的原料粉碎后进行造粒形成柱状颗粒；步骤2：将步骤1得到的柱状颗粒生物炭经过粉碎机粉碎过0.5～2mm筛，然后与腐殖酸钾混合并烘干；步骤3：将硅钙钾镁肥、氯化钾经分别计量后进入粉碎机，混合物料粉碎后进入造粒机；步骤4：将造粒粘结剂经计量后用水溶解，然后经计量泵喷入步骤3中造粒机的物料上；步骤5：步骤4中喷完造粒粘结剂的物料经过造粒进入干燥机，干燥后的物料经冷却筛分，经筛分后合格的产品进入步骤6；经筛分后不合格的大颗粒和小颗粒回到步骤3与硅钙钾镁肥和氯化钾一起送回粉碎机，经粉碎后返回系统重新造粒；步骤6：将步骤2得到的生物炭与腐殖酸钾混合物与步骤5得到的合格产品，按比例经分别计量后，送入配料混合机中，充分搅拌混合均匀后，经计量包装后即为产成品。其中，步骤1中所述的柱状颗粒是将烟沫生物质炭的原料粉碎后进行造粒成直径不大于1.5cm，长度不大于5.5cm的颗粒后于厌氧下350-650℃裂解1.5～2.5小时而制成。步骤1中所述烟沫生物质炭的原料的比表面积不小于25m2/g，pH值为11.7～12.5，钾的含量≥12％；本专利技术的优点在于：本专利技术具有改善土壤的理化性状和微生物活性、增加土壤固碳潜力的作用和潜力，能增加土壤有机质、土壤阳离子交换量及团粒结构、防止土壤板结，改善土壤的水热条件,有效调整土壤结构，遏制土壤的退化，实现农业生产的良性循环；本专利技术的硅钙钾镁肥是一种性质优良的新肥料，具有无毒、无嗅、无腐蚀性，肥效持久，不易流失的特性，对作物有较好的营养作用。本来农作物所需各类营养主要来自土壤，但是由于近些年大量施用氮肥，致使大多数农田的农产品产量大幅度提高。本专利技术的生物质炭作为肥料增效载体使用，可以延缓钾在土壤中的养分释放，同时烟沫基生物炭水溶性钾含量较高，可以降低养分损失，提高肥料利用率，可以大幅减少人工成本；本专利技术所用原料来源广泛(如所选用的烟沫来源丰富，而且制备的生物炭pH值呈碱性，制备获得生物炭水溶性钾含量高，有利于改良贵州酸性黄壤，同时含大量阳离子，可以补充贵州山地因淋溶造成的养分流失)，廉价易得，生产成本低，有利于实现农业废弃物生态高值化利用，且本专利技术生物炭缓释肥制备方式简单，便于操作，利于大范围推广。本专利技术以碱木素作为调理剂的粘结剂，其具有较好的粘结性，水溶液的粘性随着浓度的提高而增大。碱木素中含有多种天然活性基团和异质酚类化合物，易被土壤中的微生物降解，且降解产物中的腐殖酸可以增加土壤团粒结构，保持土壤中微量元素的平衡，是一种良好的土壤改良剂。天然的酚羟基和醇羟基，具有螯合性粘合性，可螯合和固定微量元素，大大提高作物对微量元素的吸收；同时可提高土壤有机质含量。具体实施方式为了加深对本专利技术理解，下面结合实施例对本专利技术作进一步详细的描述。实施例1：将烟沫粉碎后造粒成直径不大于1.5cm，长度不大于5.5cm柱状颗粒，于便携式炭化炉厌氧分别于450℃、550℃和650℃条件下热裂解1.5～2.5小时。制备的烟沫生物质炭钾的含量分别为12.1％、12.5％和16.8％。实施例2：一种烟沫生物质炭基长效钾肥的制备方法，包括如下步骤：将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烟沫生物质炭基长效钾肥，其特征在于：按照重量份计算，该生物质炭基长效钾肥由以下原料制成：烟沫生物质炭25～35份、硅钙钾镁肥35～45份，氯化钾10～20份，腐植酸钾5～10份、造粒粘结剂5～10份，其余为水；其中，烟沫生物质炭由废弃烟沫经过便携式炭化炉厌氧450℃条件下热裂解1.5‑2.5小时后冷却而制成。

【技术特征摘要】
1.一种烟沫生物质炭基长效钾肥，其特征在于：按照重量份计算，该生物质炭基长效钾肥由以下原料制成：烟沫生物质炭25～35份、硅钙钾镁肥35～45份，氯化钾10～20份，腐植酸钾5～10份、造粒粘结剂5～10份，其余为水；其中，烟沫生物质炭由废弃烟沫经过便携式炭化炉厌氧450℃条件下热裂解1.5-2.5小时后冷却而制成。2.根据权利要求1所述的烟沫生物质炭基长效钾肥，其特征在于：所述硅钙钾镁肥是利用石灰石、钾长石、氧化镁和稀土在高温条件下煅烧而成。3.根据权利要求1所述的烟沫生物质炭基长效钾肥，其特征在于：所述造粒粘结剂为碱木质素、木醋液中的一种或两种组合。4.一种如权利要求1-3中任意一项所述的烟沫生物质炭基长效钾肥的制备方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：将烟沫生物质炭的原料粉碎后进行造粒形成柱状颗粒；步骤2：将步骤1得到的柱状颗粒生物炭经过粉碎机粉碎过0.5～2mm筛，然后与腐殖酸钾混合并烘干；步骤3：将硅钙钾镁肥、氯化钾经分别计量后进入粉碎机，混合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵欢，肖厚军，芶久兰，张萌，秦松，
申请(专利权)人：贵州省土壤肥料研究所，
类型：发明
国别省市：贵州,52